来自地中海东南部沿海地区巢穴的绿海龟和红海龟孵化蛋壳中的总汞含量

《Chemosphere》：Total mercury levels in Loggerhead and Green sea turtle hatched eggshells from nests along the southeastern Mediterranean coast

本研究分析了以色列地中海沿岸两种海龟（ loggerhead 和 green sea turtle）的蛋壳汞含量，发现 loggerhead 蛋壳汞均值显著高于 green sea turtle（7.8±0.5 vs 1.3±0.2 ng/g DW），呈现北部高、南部低的空间分布，其污染水平高于其他地中海及全球区域，提示东黎凡特海龟面临更严重的汞污染威胁，主要源自工业和城市排放。

　　海龟作为海洋生态系统中的重要物种，其生活范围广泛，尤其是海龟在成长过程中会积累汞元素。这些积累主要受到其所处的生态位、年龄以及环境暴露的影响。本研究通过对以色列地中海沿岸不同地点的海龟巢穴中孵化出的蛋壳进行分析，探讨了汞在这些蛋壳中的空间分布情况，旨在评估在区域尺度上，繁殖母体对汞污染的暴露程度。研究结果表明，蛋壳中的汞含量可以反映母体的汞负荷，并且能够作为评估区域汞污染的生物指标。

自20世纪50年代的水俣湾事件以来，汞污染对海洋生态系统的影响引起了广泛关注，并成为生态毒理学研究的重点。随着越来越多的证据表明汞污染对人类健康和环境的潜在危害，全球范围内达成了一致共识，认为汞污染是一个严重的问题，需要通过国际法律手段加以应对。为此，成立了《水俣公约》，鼓励各国在汞的整个循环过程中，包括其在不同形式（有机、无机和元素）中的变化，以及在不同环境介质中的分布，进行系统监测。这包括生物介质，如鱼类、海洋哺乳动物、海龟和鸟类等。目前，许多监测项目依赖于对特定海洋生物（也被称为哨兵生物）中的汞含量进行测量，以评估附近的污染源。尤其是固着生物，如贻贝等，它们被认为是评估汞污染的可靠生物指标。

地中海是海龟的重要栖息地和繁殖区域，尤其是 Loggerhead（绿海龟）和 Green Sea Turtle（绿海龟）在东部地中海的分布更为集中。然而，这两个物种都被认为面临来自人类活动的多种威胁，包括栖息地丧失、渔业误捕和海洋污染。地中海的半封闭特性使其特别容易受到污染的影响，成为污染物的汇集区域。汞等污染物会从陆地和大气来源积累到这一海域中。Loggerhead 以其广泛的觅食范围和肉食性饮食著称，而 Green Sea Turtle 主要以植物为食。因此，尽管两者寿命相近，Loggerhead 的汞积累量却高于 Green Sea Turtle。

地中海的生物体中发现的总汞（THg）含量通常高于大西洋的相应物种。这一现象被认为与地中海中溶解汞的异常有关，即水体中汞的浓度高于其他地区。这种异常主要归因于地中海的半封闭特性，以及其周边丰富的陆地、大气、人为和自然来源。研究显示，自工业时代开始以来，东部地中海深水沉积物中的总汞含量增加了约10倍，相较于之前约7000年。这一发现表明，至少自工业革命以来，外部来源的汞输入显著增加。同时，工业时期和前工业时期深水沉积物中汞的垂直梯度表明，其浓度随距离大陆架边缘的增加而上升，这表明大气中的湿沉降和干沉降是其主要来源。此外，工业时期沉积物中汞浓度随距离的变化斜率比前工业时期更大，表明工业时期的大气汞输入强度几乎是前工业时期的三倍。

在地中海沿岸的沉积物中，人为汞污染热点往往更加集中。例如，在埃及沿海的沉积物中，从 Mersha Matruh 到 El-Arish 的区域，汞含量在 8.879–22.521 ng/g 之间波动，而在亚历山大港的严重污染沉积物中，汞含量高达 1010–6600 ng/g。1979 年的一份报告指出，在亚历山大港附近的氯碱工厂排放的区域，沉积物中的汞含量在距离排放口约 20 公里范围内达到 140–1400 ng/g。在以色列的沿海沉积物中，汞含量在 4–54 ng/g 之间变化。在海法湾，这一区域高度工业化和城市化，拥有石油化学和氯碱工业以及商业港口，最近的测量数据显示其表层沉积物中的汞含量在 86–1092 ng/g 之间。在以色列南部，距离帕尔马奇姆海滩约 4 公里处，曾有污水污泥排放，直到 2016 年停止，此时表层沉积物中的汞含量从平均约 40 ng/g 下降到约 20 ng/g。值得注意的是，在排放口附近的沉积物中，汞含量达到了 800 ng/g，而甲基汞（MeHg）含量则达到了 3 ng/g。在该地区最近的测量中，汞含量趋于稳定。在黎巴嫩沿海，由于其位于尼罗河沿岸区域之外，沉积物主要由碳酸盐组成，其汞含量约为 40 ng/g。Abi-Ghanem 等（2011）的研究表明，在非污染区域，汞含量低于 40 ng/g，而在贝鲁特的 Dora 区域，汞含量高达 650 ng/g。在黎巴嫩地中海沿岸的碳酸盐富集沉积物的孔隙水中，测得相对较高的甲基汞含量，表明其生物可利用性较高。在1980年代，对土耳其海岸线约300公里范围内的沉积物进行测量，其汞含量在开放水域和河流入海口附近波动在19–76 ng/g之间，而在梅斯因港的沉积物中，汞含量高达440–480 ng/g。在塞浦路斯北部海岸和卡帕斯半岛南部海岸，沉积物中的汞含量在30–70 ng/g之间波动。这些数据表明，东部地中海的沿海沉积物中汞含量相对较高，尤其是在已知的人为污染源和港口附近。尽管一些人为污染源仍然活跃，但其他污染源已经显著减少甚至完全停止。然而，近年来这些沿海地区的城市化进程加快，可能会成为汞污染的潜在来源。

已有研究表明，汞及其他重金属通过母体传递到蛋中，包括鸟类、陆地和水生爬行动物，如龟类。因此，假设海龟也会将汞传递给其蛋，那么这些蛋壳中的汞含量可以作为评估区域汞污染的生物指标。事实上，这一观点在之前的研究中已被提出，如 Sakai 等（1995）的研究。本研究旨在探讨蛋壳中汞的空间分布是否能够提供关于区域暴露变化的信息。

研究对象包括 Loggerhead Sea Turtles（Caretta caretta）和 Green Sea Turtles（Chelonia mydas），共计 180 个 Loggerhead 和 40 个 Green Sea Turtles 的蛋壳。这些蛋壳来自以色列地中海沿岸的四个孵化场，具体包括贝特泽特海滩（BEZ）、加利姆海滩（GAL）、盖多尔海滩（GED）和帕尔马奇姆海滩（PAL）。研究在2022年和2023年的繁殖季节进行，采集了来自22个巢穴的10个孵化蛋壳，其中包括18个 Loggerhead 和 14个 Green Sea Turtles 的巢穴。

研究结果显示，Loggerhead 蛋壳中的汞含量显著高于 Green Sea Turtles 蛋壳中的汞含量。具体而言，Loggerhead 蛋壳的平均汞含量为 7.8 ± 0.5 ng/g（干重），而 Green Sea Turtles 蛋壳的平均汞含量为 1.3 ± 0.2 ng/g。这种差异可能反映了母体生态位的不同。此外，Loggerhead 蛋壳中的汞含量从以色列北部向南部递减，北部地区的平均汞含量为 9.7 ± 0.8 ng/g，而南部地区的平均汞含量为 5.4 ± 0.3 ng/g。这一趋势表明，汞污染在不同区域之间存在差异，且可能受到当地环境条件的影响。

进一步分析表明，Loggerhead 蛋壳中的汞含量显著高于之前在地中海其他地区以及全球范围内报道的值，这表明东地中海的繁殖母体海龟可能比其他地区的海龟更易受到汞污染的影响。这一发现强调了在特定地理区域中，汞污染的严重性可能有所不同，尤其是在工业活动频繁或城市化程度较高的地方。因此，蛋壳中的汞含量可以作为评估区域汞污染水平的一个有效指标。

研究还发现，蛋壳中的汞含量与母体的生态位、年龄以及环境暴露密切相关。Loggerhead 的广域觅食行为和较高的生态位可能导致其体内汞含量较高，而 Green Sea Turtles 的主要植物性饮食则可能减少其汞积累。此外，母体在繁殖季节的活动范围可能影响其对汞污染的暴露程度，从而反映在蛋壳中。这些发现对于理解汞污染在海洋生态系统中的传播和积累机制具有重要意义。

通过对不同区域的蛋壳进行比较，研究揭示了汞污染在不同地理位置之间的分布差异。这些差异可能与当地环境条件、人类活动强度以及污染源的类型有关。例如，工业活动频繁的地区，如海法湾，可能更容易积累较高的汞含量，而远离工业区的区域则可能汞含量较低。这种空间分布模式有助于识别汞污染的热点区域，并为制定相应的环境保护措施提供依据。

此外，研究还强调了监测汞污染的重要性，尤其是在半封闭海域如地中海。由于其独特的地理和生态特征，地中海可能成为汞污染的汇集区域，因此需要加强对其环境中汞含量的监测。这不仅有助于评估汞污染对海龟的影响，还能够为评估汞污染对整个海洋生态系统的影响提供支持。监测数据可以用于制定有效的污染控制措施，保护海洋生物和人类健康。

本研究的结果表明，蛋壳中的汞含量可以作为评估母体汞暴露的可靠指标。这一发现为未来的研究提供了新的思路，即利用海龟蛋壳作为生物监测工具，评估汞污染在区域尺度上的分布和影响。此外，研究还表明，汞污染在不同地理区域之间存在显著差异，这可能与当地环境条件、污染源类型以及人类活动有关。因此，未来的研究需要进一步探讨这些差异的原因，并评估其对海洋生态系统的影响。

总的来说，本研究通过对海龟蛋壳中的汞含量进行分析，揭示了汞污染在区域尺度上的分布模式。这些发现不仅有助于理解汞污染对海龟的影响，还能够为评估汞污染对整个海洋生态系统的影响提供支持。此外，研究还强调了监测汞污染的重要性，尤其是在半封闭海域如地中海，这可能对全球汞污染治理具有重要意义。未来的研究需要进一步探讨汞污染的来源、传播路径以及对不同生物的影响，以制定更加有效的环境保护措施。